Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Übersichtsstudie entschlüsselt das Pilz-Netzwerk des Fichtenborkenkäfers
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Übersichtsstudie entschlüsselt das Pilz-Netzwerk des Fichtenborkenkäfers
- Forschungsteam von Universität Freiburg und Nationalpark Schwarzwald untersucht in einer Metastudie, welche Pilzartengemeinschaft sich um den Fichtenborkenkäfer herum entwickelt hat.
- Studie wertet mehr als 80 Jahre zurückliegende Forschung aus und liefert mit den Ergebnissen eine erste, umfassende Übersicht über das Mycobiom, die Pilzartengemeinschaft, die in, auf und mit dem Buchdrucker lebt.
- Ergebnisse erweitern das Verständnis vom Zusammenspiel zwischen den Arten und den natürlichen Dynamiken im Wald – und liefern wichtige Impulse für den zukünftigen Waldschutz.
Ein Forschungsteam um Dr. Vienna Kowallik und Prof. Dr. Peter Biedermann von der Professur Forstentomologie und Waldschutz hat in Zusammenarbeit mit Dr. Flavius Popa vom Nationalpark Schwarzwald eine Metastudie erstellt, die erstmals eine Gesamtübersicht über das Mycobiom, die Pilzartengemeinschaft, des Großen Achtzähnigen Fichtenborkenkäfers oder Buchdruckers liefert. Die Studie wertet mehr als 80 Jahre zurückliegende Forschung aus und zeigt damit, wie vielfältig und ökologisch relevant die mit dem Käfer assoziierte Pilzgemeinschaft ist. Die Ergebnisse erweitern so das Verständnis vom Zusammenspiel zwischen den Arten und den natürlichen Dynamiken im Wald – und liefern wichtige Impulse für den zukünftigen Waldschutz.
„Insgesamt wurden 712 Pilzarten aus 58 wissenschaftlichen Studien dokumentiert. Davon können 14 Arten als Kerngemeinschaft klassifiziert werden. Diese konnten über das gesamte Verbreitungsgebiet des Fichtenborkenkäfers – von Westeuropa bis Ostasien – nachgewiesen werden“, erklärt Popa. Weitere 150 Arten gelten als potenzielle Kerngemeinschaft, kommen also nur in einem Teil des Verbreitungsgebietes vor. „Mit rund 77 % der Pilze ist der größte Anteil passiv assoziiert. Diese Arten haben also keine bekannte enge Bindung an den Käfer, spielen aber dennoch wichtige und vielfältige Rollen für die Waldökologie“, sagt Kowallik.
Studie unterstreicht die ökologische Bedeutung des Fichtenborkenkäfer-Mycobioms
Die Ergebnisse zeigen, dass der Buchdrucker nicht isoliert betrachtet werden darf, sondern Teil eines hochkomplexen mikrobiellen Netzwerks ist. Die 14 Pilzarten der Kerngemeinschaft sind häufig Pflanzenpathogene, die zur Baumsterblichkeit beitragen können, oder symbiotische Hefen, die möglicherweise die Ernährung und Vitalität der Käfer beeinflussen. Gleichzeitig spielen die vielen anderen passiv assoziierten Pilze bei der anschließenden Zersetzung des Holzes und somit beim Schließen des Nährstoffkreislaufs im Wald eine wichtige Rolle. Die Meta-Studie liefert damit eine wissenschaftliche Grundlage, um Wälder im Spannungsfeld von Klimawandel, Biodiversität und Störungsdynamiken besser zu verstehen – und nachhaltig zu schützen. „Gerade für das Management auch außerhalb von Schutzgebieten ist dieses Wissen entscheidend, weil es unser Verständnis von Interaktionen zwischen Arten und natürlichen Dynamiken im Wald deutlich erweitert. Und es handelt sich in unserer Studie nur um eine Käferart von Tausenden, die wir genauer betrachtet haben“, betont Popa.
DNA-Verfahren steigern nachgewiesene Pilzvielfalt
Die Arbeit macht zugleich deutlich, dass die bisherige Forschung stark von traditionellen Methoden geprägt ist: Nur sechs von 58 Studien setzten moderne genetische Methoden ein, die auf dem Nachweis und der Identifizierung der DNA der Pilze am Käfer beruhen. Diese wenigen, neueren Ansätze konnten jedoch die nachgewiesene Pilzvielfalt erheblich steigern. „Unsere Studie verdeutlicht, wie unverzichtbar moderne molekulargenetische Verfahren für die Biologie geworden sind. Sie ermöglichen einen davor unzugänglichen Blick auf die Pilzdiversität, die mit dem Buchdrucker assoziiert ist – jenseits der Kultivierbarkeit der Arten“ so Kowallik. Gleichzeitig bestätigt die Gegenüberstellung mit klassisch‑kulturbasierten Daten, dass beide methodischen Zugänge jeweils ihre eigenen Stärken besitzen. „Durch die Kombination solch komplementärer Techniken lässt sich ein umfassenderes und realitätsnäheres Bild der symbiotischen Beziehung des Käfers mit Pilzen zeichnen“, erklärt Kowallik.
Weitere internationale Forschungsdaten benötigt
Rund 90 Prozent der erfassten Pilzarten stammen aus europäischen Studien, vor allem aus Zentral- und Nordeuropa. Asiatische Regionen, die sich durch andere ökologische und klimatische Bedingungen auszeichnen, sind bislang stark unterrepräsentiert. „Gerade die globalen Unterschiede machen das Thema so spannend. Die Interaktionen zwischen Käfern, Pilzen und Bäumen reagieren sensibel auf Klima und Umweltbedingungen. Um zukünftige Borkenkäferdynamiken besser zu verstehen, benötigen wir international vergleichbare und interdisziplinäre Forschungsansätze“, so Biedermann.
Der vollständige Artikel zur Studie (freier Zugang): https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2025.1695278/full
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